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1 緒 論
1.1本文的選題及主要研究?jī)?nèi)容
1.1.1本文的選題
1、根據(jù)要求設(shè)計(jì)混合雙公比車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)；2、要求設(shè)計(jì)車(chē)床主軸最高輸出轉(zhuǎn)速nmax=1320r／min，主軸最低輸出轉(zhuǎn)速nmin=42.5r／min，電動(dòng)機(jī)的額定功率P=5.5KW，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速n=1440r／min，分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)具有混合雙公比，低轉(zhuǎn)速段和高轉(zhuǎn)速段的公比為φ1=1.26，中間轉(zhuǎn)速段公比為φ2 =1.58。
1.1.2主要研究?jī)?nèi)容
1、根據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)的一般原則對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；2、結(jié)構(gòu)式和轉(zhuǎn)速圖設(shè)計(jì)；3、主傳動(dòng)系統(tǒng)圖繪制；4、齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)分析和運(yùn)動(dòng)仿真。
2 主傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算
2.1車(chē)床主參數(shù)和基本參數(shù)
車(chē)床的主參數(shù)（規(guī)格尺寸）和基本參數(shù)如下：
最高輸出轉(zhuǎn)速nmax=1320r／min，主軸最低輸出轉(zhuǎn)速nmin=42.5r／min，電動(dòng)機(jī)的額定功率P=5.5KW，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速n=1440r／min，分級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)具有混合雙公比，低轉(zhuǎn)速段和高轉(zhuǎn)速段的公比為φ1=1.26，中間轉(zhuǎn)速段公比為φ2 =1.58。
正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速
nmin( )
正轉(zhuǎn)最高轉(zhuǎn)速
Nmax( )
電機(jī)功率
N（kw）
42.5
1320
5.5
2.2擬定參數(shù)的步驟和方法
2.2.1 極限切削速度Vmax、Vmin
根據(jù)典型的和可能的工藝選取極限切削速度要考慮：
允許的切速極限參考值如下：
表 2.1
加 工 條 件
Vmax(m/min)
Vmin(m/min)
硬質(zhì)合金刀具粗加工鑄鐵工件
30～50
硬質(zhì)合金刀具半精或精加工碳鋼工件
150～300
螺紋加工和鉸孔
3～8
根據(jù)【1】公式（3-2）因?yàn)橐阎? ，
公比1=1.26 公比2=1.58
式Z=+1
有上式當(dāng)1=1.26時(shí)Z1=16，Z2=9
而取Z=12. 這樣使得設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速在采用雙公比時(shí)有相應(yīng)的級(jí)數(shù)空隙轉(zhuǎn)速。
2.2.2 主軸的極限轉(zhuǎn)速
在通用機(jī)床上，每級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)使用的機(jī)會(huì)不大相同，經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)速一般是在轉(zhuǎn)速范圍的中段，轉(zhuǎn)速范圍的高、低段使用較少，雙公比傳動(dòng)就是針對(duì)這一情況而設(shè)計(jì)。主軸的轉(zhuǎn)速數(shù)列有兩個(gè)公比，轉(zhuǎn)速范圍中經(jīng)常使用的中段采用小公比，不經(jīng)常使用的高、低
段用大公比。經(jīng)調(diào)整后的結(jié)構(gòu)式為：12=25×32X26，在高低段出現(xiàn)4個(gè)轉(zhuǎn)速空檔。
根據(jù)主變速傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則：傳動(dòng)副前多后少原則、傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致的原則、變速組的降速要前慢后快和中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過(guò)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的原則，可知，傳動(dòng)線(xiàn)要前密后疏，依次來(lái)安排各變速組的傳動(dòng)順序。最終繪制的轉(zhuǎn)速圖見(jiàn)圖1，按照主傳動(dòng)轉(zhuǎn)速圖以及齒輪齒數(shù)繪制的主傳動(dòng)系統(tǒng)圖見(jiàn)圖2。
2.2.3 主電機(jī)功率——?jiǎng)恿?shù)的確定
合理地確定電機(jī)功率N，使機(jī)床既能充分發(fā)揮其性能，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，又不致使電機(jī)經(jīng)常輕載而降低功率因素。
根據(jù)題設(shè)條件電機(jī)功率為5.5KW
可選取電機(jī)為Y132S-4：額定功率為5.5KW，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為1440r/min.
2.2.4確定結(jié)構(gòu)式
已知Z=x3b
a、b為正整數(shù)，即Z應(yīng)可以分解為2和3的因子，以便用2、3聯(lián)滑移齒輪實(shí)現(xiàn)變速。
對(duì)于Z=12可按Z=12分解為：Z=25×32×26。
2.2.5確定結(jié)構(gòu)網(wǎng)
根據(jù)“前多后少” , “先降后升” , 前密后疏,結(jié)構(gòu)緊湊的原則,選取傳動(dòng)方案Z=25×32×26。,易滿(mǎn)足要求，
2.2.6繪制轉(zhuǎn)速圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖
（1）選擇電動(dòng)機(jī)：采用Y系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。
（2）繪制轉(zhuǎn)速圖：
（3）畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖。根據(jù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖及已知的技術(shù)參數(shù)，畫(huà)主傳動(dòng)系統(tǒng)圖如圖2-3：
1-2軸最小中心距：A1_2min>1/2(Zmaxm+2m+D)
軸最小齒數(shù)和:Szmin>(Zmax+2+D/m)
2.3 確定各變速組此論傳動(dòng)副齒數(shù)
(1)Sz100-120,中型機(jī)床Sz=70-100
(2)直齒圓柱齒輪Zmin18-20,m4
圖3-3 主傳動(dòng)系統(tǒng)圖
（7）齒輪齒數(shù)的確定。變速組內(nèi)取模數(shù)相等，據(jù)設(shè)計(jì)要求Zmin≥18~20,齒數(shù)和Sz≤100～120，由表4.1，根據(jù)各變速組公比，可得各傳動(dòng)比和齒輪齒數(shù)，各齒輪齒數(shù)如表2-2。